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El estudio determina las neuronas exactas que son las más afectadas por epilepsia

La epilepsia es una de las enfermedades neurológicas mas comunes. Es causada por un funcionamiento incorrecto en neuronas y tratada generalmente con el remedio que controla o contrarresta las capturas.

Los científicos de la facultad de salud y de ciencias médicas, de la universidad de Copenhague y de Rigshospitalet ahora han determinado las neuronas exactas que son las más afectadas por epilepsia. Nunca han conectado algunos de los cuales a la epilepsia antes. Las neuronas newfound pudieron contribuir al epileptogenesis - el proceso por el cual un cerebro normal desarrolla epilepsia - y podrían por lo tanto ser objetivos ideales del tratamiento.

Nuestras conclusión potencialmente permiten el revelado totalmente de las nuevas aproximaciones terapéuticas adaptadas hacia las neuronas específicas, que están funcionando incorrectamente en casos de epilepsia. Esto podía ser una ruptura en el tratamiento remedio-basado personalizado de los pacientes que sufrían de ataques epilépticos.”

Konstantin Khodosevich, profesor adjunto, investigación de Biotech y centro de innovación (BRIC), facultad de salud y ciencias médicas

Un paso importante hacia drogas más efectivas

Es la primera vez que un estudio investiga cómo cada neurona en la zona epiléptica del cerebro humano es afectada por epilepsia. Los investigadores han analizado más de 117.000 neuronas, que le hace el grupo de datos unicelular más grande para un desorden del cerebro publicado hasta ahora.

Las neuronas se han aislado del tejido resecado de los pacientes que eran operados como parte del programa danés de la cirugía de la epilepsia en Rigshospitalet en Copenhague.

“Estos pacientes continúan tener capturas a pesar de la combinación mejor de las drogas de la anti-captura. Lamentablemente, éste es el caso para 30- 40% de pacientes de la epilepsia. La epilepsia activa impone consecuencias físicas, cognoscitivas, psiquiátricas y sociales serias ante pacientes y familias. Una comprensión más exacta del mecanismo celular detrás de la epilepsia podía ser un paso importante adelante para las drogas que se convertían dirigidas específicamente contra el proceso epileptogénico comparado a la manera actual de la acción que reducía excitabilidad neuronal en general en el cerebro” dice al profesor adjunto Lars Pinborg, jefe del programa danés de la cirugía de la epilepsia en Rigshospitalet.

De la “sopa neuronal” al análisis unicelular

El estudio del grupo de Khodosevich difiere de trabajo previo usando el análisis unicelular. Estudios anteriores en comportamiento neuronal con respecto a epilepsia han tomado un pedazo del cerebro humano y han investigado todas las neuronas juntas como un grupo o “sopa neuronal”. Al usar esta aproximación, las células enfermas y las células sanas se mezclan juntas, que hace imposible determinar objetivos potenciales del tratamiento.

“Partiendo las neuronas en muchos millares de células, podemos analizar cada uno de ellas por separado. De este gran número de células, podemos establecer claramente exactamente qué neuronas son afectadas por epilepsia. Podemos incluso hacer una escala de lo menos a la más afectado, así que significa que podemos determinar las moléculas con el potencial más prometedor de ser objetivos terapéuticos efectivos”, dice a Konstantin Khodosevich.

El paso siguiente es estudiar las neuronas determinadas y cómo sus cambios funcionales contribuyen a los ataques epilépticos. La esperanza es entonces encontrar las moléculas que pueden restablecer la función neuronal relacionada epilepsia de nuevo a normal e inhibir la generación de la captura.

Conocimiento que se despliega en mecanismos subyacentes de la epilepsia

El estudio confirma la expresión de los genes dominantes sabidos de varios estudios anteriores, pero es también una extensión dramática del conocimiento en el tema. Previamente, los estudios de la expresión génica han determinado un par de genes del ciento que cambia en epilepsia.

“Mostramos que la complejidad de la expresión génica en epilepsia es mucho más grande que sabida previamente. No es una cuestión de un puñado o de cambio de unas centenas genes. Nuestro estudio prueba que los millares de genes en diversas neuronas cambian su expresión en epilepsia. De estos millares de expresión génica cambia, nosotros determinó los que contribuyan muy probablemente al epileptogenesis. Ahora es hora de probarlo funcionalmente,” dice a Konstantin Khodosevich.

Source:
Journal reference:

Pfisterer, U., et al. (2020) Identification of epilepsy-associated neuronal subtypes and gene expression underlying epileptogenesis. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-18752-7.